操作系统复习题+最终版
一、单选题
1、在单处理器系统中，如果同时存在9个进程，则处于就绪队列中的进程最多有（8）个。
A.1 B.9
C.10 D.8
分析：不可能出现这样一种情况，单处理器系统9个进程都处于就绪状态，但是8个处于就绪状态，一个正在运行是可能存在的。如果有只有1个进程就绪，那么进程管理就会把它放到cpu上运行，同理，假设有5个进程，那进程管理会选择一个去运行，所以就绪队列中进程个数最多应该是n-1.
2、若一个信号量的初值为5，经过多次PV操作以后当前值为－1，此表示等待进入临界区的进程数是（1）。
A.1 B.4 C.2 D.3
解析：
(1)初值为m，表示有m个资源;
(2)为0则表示已经没有了资源;
(3)如果当前值为-n，那么等待的进程为n。
这是信号量的P、V操作，P表示申请一个资源，每次P操作使信号量减1，V是释放一个资源，每次V操作使信号量加1。
信号量表示的是当前可用的资源个数，当信号量为负时，申请资源的进程就只能等待了。
所以，信号量是负的多少，就表明有多少个进程申请了资源但无资源可用只能处于等待状态。
3、对信号量S执行wait操作后，使进程进入等待队列的条件是（ S.value<0 ）。
tips：wait(S)和signal(S)来访问，也可以记为“P操作”和“V操作”。
A.S.value>0 B.S.value<=0
C.S.value>=0 D.S.value<0
分析：
信号量是表示资源的物理量，它只能供P操作和v操作使用，利用信号量S的取值表示共享资源的使用情况，或用它来指示进程之间交换的信息。在具体使用中，把信号量S放在进程运行的环境中，赋予其不同的初值，并在其上实施P操作和V操作，以实现进程间的同步和互斥。P、V操作是定义在信号量S上的两个操作原语：
P(S)：(1) S←S-1；
(2) 若S≥0，则调用P(S)的这个进程继续被执行；
(3) 若S＜0，则调用P(S)的这个进程被阻塞，并将其插入到等待信号量S的阻塞队列中。
V(S)：(1) S←S+1；
(2) 若S＞0，则调用P(S)的这个进程继续被执行；
(3) 若S≤0，则先从等待信号量S的阻塞队列中唤醒队首进程，然后调用V(S)的这个进程继续执行。
信号量S＞O时的数值表示某类资源的可用数量，执行P操作意味着申请分配一个单位的资源，故执行S减l操作，若减1后S＜0，则表示无资源可用，这时S的绝对值表示信号量S对应的阻塞队列中进程个数。执行一次V操作则意味着释放一个单元的资源，故执行S增1操作，若增1后S≤0，则表示信号量S的阻塞队列中仍有被阻塞的进程，故应唤醒该队列上的第一个阻塞进程。故应当选c
总结：
对于信号量S而言
S > 0表示可用资源数目；
S = 0表示既无可用资源，也无等待资源的进程；
S < 0表示等待资源的进程为S的绝对值
4、分区管理中采用“首次适应”分配算法时，把空闲区按（地址递增）次序登记在空闲区表中。
A.地址递增 B.长度递增
C.地址递减 D.长度递减
5、某基于动态分区存储管理的计算机，其主存容量为80MB（初始为空），采用最佳适配（Best Fit）算法，分配和释放的顺序为：分配20MB,分配30MB，释放20MB，分配8MB，分配6MB，此时主存中最大空闲分区的大小是（ 30MB）
A.10MB B.9MB
C.30MB D.7MB
解析：其主存容量为80mb(初试为空间)，
第一步分配20MB以后还有80MB－20MB＝60MB；
第二步分配30MB以后还有 60MB－30MB＝30MB；
第三步释放20MB以后有两个空闲区30MB，和30MB；
第四步分配8MB，则空闲区为30MB，22MB；
第五步分配 6MB，则空闲区为30MB，16MB；所以这个题目应该是30Mb。
6、文件系统采用两级索引分配方式，如果每个磁盘块的大小为1KB，每个盘块号占4B，则该系统中，单个文件的最大长度是（64MB）。
A.64MB B.128MB C.256MB D.512MB
解析：设备盘块的大小为1KB，每个盘块号占4B，则一个索引块可含 1KB/4B=282^{8}28B个盘块号，于是两级索引最多可含282^{8}28B×282^{8}28B = 262^{6}26K个盘块号，因此，允许的最大文件长度为1KB×262^{6}26K = 262^{6}26M=64MB。
tips:
K,M,G,T与baiKB,MB,GB,TB意思是不一样的
K,M,G,T等进率是du1000
KB,MB,GB,TB等进率是1024
1T=1000G，1G=1000M，1M=1000K
1TB=1024GB，1GB=1024MB，1MB=1024KB
T.G.M.K是物理或数学单位（太.吉.兆.千）
TB.GB.MB.KB是计算机存储量单位（太字节.吉字节.兆字节.千字节）
人们常常把T与TB，G与GB，M与MB，K与KB混淆。
7、某分段内存管理系统中，逻辑地址长度为32位，其中段号占8位，则最大段长是（16M字节）
A.16G字节 B.16M字节 C.256字节 D.64K字节
解析：段地址为32位二进制数，其中8位表示段号，则段内偏移量占用32-8=24位二进制数，故最大段长为2242^{24}224B。2242^{24}224B=2142^{14}214KB=242^{4}24MB=16MB
8、资源的按序分配策略可以破坏（循环等待资源）条件。
A．互斥使用资源
B．占有且等待资源
C．非抢夺资源
D．循环等待资源
分析：这样的话，所有进程资源的请求必须严格按照资源序号递增的次序提出，在所形成的资源分配图中不可能再出现环路，因而破坏了循环等待条件。
9、在可变式分区分配方案中，某一作业完成后，系统收回其主存空间，并与相邻空闲区合并，为此需修改空闲区表，造成空闲区数减1的情况是 ( 有上邻空闲区，也有下邻空闲区 )
A、无上邻空闲区，也无下邻空闲区
B、有上邻空闲区，但无下邻空闲区
C、有下邻空闲区，但无上邻空闲区
D、有上邻空闲区，也有下邻空闲区
分析：本题考查动态分区分配系统内存回收的过程。选项A的情况，回收区作为单独的空闲分区记入空闲区说明表；选项B和选项C类似，回收区与相邻的一个空闲分区合并后，修改相应的空闲区说明表项，空闲分区数不会改变；只有当上、下都要邻接空闲分区时，系统将它们与回收区合并成一个空闲分区，从而空闲分区数会减少。因此本题选择D。
tips：还有一种情况，合并后空闲区数不变，是有下邻区，没有上邻区。
10、位示图可用于 。 （ 磁盘空间管理 ）
A、页面置换
B、磁盘空间管理
C、文件目录查找
D、磁盘驱动调度
解析：操作系统管理空闲存储空间的方法：位示图法、空闲区表法、空闲链表法以及成组链接法
11、对于两个并发进程，设互斥信号量为S，若S=0，则 。 （ 表示有一个进程进入临界区 ）
A、表示没有进程进入临界区
B、表示有一个进程进入临界区
C、表示有一个进程进入临近区，另一个进程等待
D、表示两个进程进入临界区
12、某作业8：00到达系统，估计运行时间为1小时，若10：00开始执行该作业，其响应比是 ( 3 )
A、2 B、3 C、1 D、0.5
分析：响应比=（等待时间+要求服务时间）/要求服务时间,响应比为（2+1)/1=3。响应比=周转时间/要求服务时间，周转时间为3小时(11:00～8:00)。
二、多选题（少选多选都不得分）。
1.关于进程各种基本状态之间的转换，可能直接发生的状态转化为（ABCD）
A.阻塞状态=>就绪状态 B.运行状态=>就绪状态
C.静止就绪=>活动就绪 D.活动阻塞=>静止阻塞
E．阻塞状态=>执行状态 F.就绪状态=>阻塞状态
解析：可能发生：A、B、就绪->执行、静止阻塞->活动阻塞、C、D
不可能发生：F
2.程序的装入方式有哪些？(绝对装入方式;可重定位装入方式;动态运行时的装入方式)
A.绝对装入方式 B.可重定位装入方式
C.动态运行时的装入方式 D.静态链接方式
解析：程序的装入方式：绝对装入方式、可重定位装入方式、动态运行时的装入方式。
程序的链接：静态链接方式、装入时动态链接、运行时动态链接
3.以下哪些不是虚拟内存的特征（CDF ）。
A.虚拟性 B.对换性
C.异步性 D.一次性
E多次性 F.并发性
分析：a. 虚拟存储器具有离散性，多次性，对换性和虚拟性的特征;
b. 其中最本质的特征是离散性，在此基础上又形成了多次性和对换性，所表现出来的最重要的特征是—虚拟性.
c. 对于为实现请求分页存储管理方式的系统，除了需要一台具有一定容量的内存及外存的计算机外，还需要有页表机制，缺页中断机构以及地址变换机构；
d . 对于为实现请求分段存储管理方式的系统，除了需要一台具有一定容量的内存及外存的计算机外，还需要有段表机制，缺段中断机构以及地址变换机构；
4.下列不属于文件的逻辑结构类型的是（ AC）。
A.系统文件 B.流式文件
C.散列文件 D.记录式文件
解析：文件的逻辑结构：逻辑结构有两种形式：①记录式文件(有结构式文件).②字符流式文件（无结构式文件）,也称流式文件。
文件的物理结构的形式：①连续文件结构 ②串联文件结构③索引文件结构④散列文件结构。
5. 操作系统的基本特征不包含（BD）
A.并发 B.方便 C.共享 D.高效 E.虚拟 F.异步
解析：计算机操作系统的最基本特征分别是并发、共享、虚拟、异步。
6. 下列选项中，属于多道程序设计的基本特征是（多道性、间断性、无序性 ）
A.多道性 B.顺序性
C.间断性 D.无序性
三、 判断题。
1.信号量是一个整型变量，可以直接对其进行加1和减1的操作。错
解析:执行减1操作需要检查其值是否大于0。
正确说法：信号量是一个初值为非负的整型变量可在其上做加1或减1的操作。
2．通道是处理输入/输出的软件 错
解析：通道是一种特殊用途的处理器。是硬件。
3. 同一个进程内的多个线程之间共享进程的资源。 对
4. 虚拟存储器的最大容量是任意的。 错
解析：最大容量由地址结构决定。
实际容量由内外存之和决定。
5、对于采用链接分配的文件，可以进行随机访问。 错
解析：常见的几种文件的物理结构中，顺序结构和链接结构适用于顺序存取方式；文件的索引结构适用于对文件进行随机访问。
四、 计算题。
3、在某个请求分页存储系统中，已知页面大小为1KB。现有一进程，其页表中页号、块号、状态依次为0、3、1；1、2、1；2 、4、 1；3、–、0；4、–、0。其中，状态位为1表示该页在内存，为0表示不在内存。
请问：
（1）若给定一逻辑地址为2249，则逻辑页号P=（2），页内位移W=（201），其物理地址为（4297）。
（2）若给定一逻辑地址为5001，则逻辑页号P=（4），该页（不在）（填在/不在）内存。
分析：画表清晰看见：
| 页号 | 块号 | 状态 |
|---|---|---|
| 0 | 3 | 1 |
| 1 | 2 | 1 |
| 2 | 4 | 1 |
| 3 | — | 0 |
| 4 | — | 0 |
逻辑地址=块号+块内地址
块大小=页大小、块内地址=页内地址。
页式存储管理的地址结构是一维的，即逻辑地址（或物理地址）只用一个数值即可表示
页码：p=int [A/L] 逻辑地址A，页面的大小为L
页内地址（页内位移）d=A mod L
物理地址＝块的大小（即页的大小L）*块号f＋页内地址d
(1)若给定逻辑地址A，页面的大小为L，则页号p和页内地址d可按照下式求得：p=int([A/L]=int(2249/1KB)=int(2249/1024)=2;
d=A mod L=2249mod1KB=201;
其中，int是取整函数（取数值的整数部分），mod是取余函数（取数值的余数部分）。
所以物理地址的计算公式为：物理地址＝块的大小（即页的大小L）*块号f＋页内地址d
于逻辑地址2249，p＝2，d＝201。查页表第2页在第4块，所以物理地址为1024*4＋201＝4297。
(2)对于逻辑地址5001，p=int（5001/1024）＝4，查页号无对应块号，该逻辑地址非法，即该页（不在）内存
页表的作用是实现从页号到物理块号的地址映射。以逻辑地址的页号检索页表，得到该页的物理块号；同时将页内地址d直接送入物理地址寄存器的块内地址字段中。这样物理块号和块内地址拼接成了实际访问内存的地址，从而完成了从逻辑地址到物理地址的转换。
变形：
【例1】考虑一个由8个页面，每页有1024个字节组成的逻辑空间，把它装入到有32个物理块的存储器中，问：
（1）逻辑地址需要多少二进制位表示？
（2）物理地址需要多少二进制位表示？
分析在分页存储管理中，逻辑地址结构如下图所示。
它由两个部分组成：前一部分表示该地址所在页面的页号p；后一部分表示页内地址（页内位移）d。页号的地址位数决定了页的多少，假设页号有20位，则地址空间中最多可容纳的页面数为2202^{20}220，即1MB个页面。页内地址位数确定了每页的大小，若页内地址为12位，则每页大小为2122^{12}212，即4KB。
同理，物理地址中块号的地址位数决定了块的数量。由于页式存储管理内存空间块的大小与页面大小相同，所以物理地址中块内地址与逻辑地址中的页内地址位数相同。
解:因为页面数为8=232^{3}23，故需要3位二进制数表示。每页有1024个字节，1024=2102^{10}210，于是页内地址需要10位二进制数表示。32个物理块，需要5位二进制数表示（32=252^{5}25）。
（1）页的逻辑地址由页号和页内地址组成，所以需要3+10=13位二进制数表示。
（2）页的物理地址由块号和页内地址的拼接，所以需要5+10=15位二进制数表示。
【例2】：设用户空间共有32个页面，每页1KB，主存 16KB。假定某时刻系统为用户程序第0、1、2、 3页分别分配的物理块号为5、10、4、7，试将逻辑地址0A5C和093C变换为物理地址。
解析：
【例3】某虚拟存储器的用户编程空间共32个页面，每页为1KB，内存为16KB。假定某时刻一用户页表中已调入内存的页面的页号和物理块号的对照表如下：
| 页号 | 物理块号 |
|---|---|
| 0 | 5 |
| 1 | 10 |
| 2 | 4 |
| 3 | 7 |
则逻辑地址0A5C（H）所对应的物理地址是什么？
分析：页式存储管理的逻辑地址分为两部分：页号和页内地址。
由已知条件“用户编程空间共32个页面”，可知页号部分占5位；由“每页为1KB”，1K=2102^{10}210，可知内页地址占10位。由“内存为16KB”，可知有16块，块号为4位。
逻辑地址0A5C（H）所对应的二进制表示形式是：000 1010 0101 1100，根据上面的分析，下划线部分为页内地址,为十位，编码“000 10”为页号，表示该逻辑地址对应的页号为2。查页表，得到物理块号是4（十进制），即物理块地址为：01 00 ，拼接块内地址10 0101 1100，得01 0010 0101 1100，即125C（H）。
解逻辑地址0A5C（H）所对应的物理地址是125C（H）。
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